CN219592894U - 一种固定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械固定结构技术领域，公开了一种固定装置，该固定装置用于固定第一部件和第二部件，第一部件设置有第一过孔，第二部件设置有第二过孔，固定装置包括套筒、多个限位片以及支撑柱，套筒和限位片中的一者设置有凸起，另一者设置有卡槽，套筒被配置为与第一部件连接，并与第一过孔连通；支撑柱被配置为依次穿过第二过孔和第一过孔并插入套筒内，且支撑柱被配置为与第二部件连接；限位片介于套筒与支撑柱之间的间隙内，且凸起卡设于卡槽内。

Description

一种固定装置

技术领域

本实用新型涉及机械固定结构技术领域，尤其涉及一种固定装置。

背景技术

对于高功率芯片而言，散热器是重要的散热部件，散热器通过将芯片产生的热量散发到外部环境中，从而起到降温的作用，保证芯片的正常工作。在安装时，散热器一般在紧固件的预紧力作用下固定于芯片所在的PCB板，并且通过导热垫与芯片接触。然而，随着芯片发热功率的不断提高，散热器尺寸不断变大，自重可达2～3kg；同时，随着散热所需热流密度的提高，芯片不得不采用无保护外壳的bare die封装形式。在散热器较重和预紧力较大的情况下，散热器与芯片之间容易产生较大或不均匀的压力，从而导致芯片出现崩边现象，使得芯片被压坏的风险较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种固定装置，用以解决现有技术中存在的在散热器较重和预紧力较大的情况下，芯片容易被散热器压坏的问题。

本实用新型实施例提供一种固定装置，该固定装置用于固定第一部件和第二部件，所述第一部件设置有第一过孔，所述第二部件设置有第二过孔；

所述固定装置包括套筒、多个限位片以及支撑柱，所述套筒和所述限位片中的一者设置有凸起，另一者设置有卡槽，所述套筒被配置为与所述第一部件连接，并与所述第一过孔连通；所述支撑柱被配置为依次穿过所述第二过孔和所述第一过孔并插入所述套筒内，且所述支撑柱被配置为与所述第二部件连接；所述限位片介于所述套筒与所述支撑柱之间的间隙内，且所述凸起卡设于所述卡槽内。

上述实施例中，通过该固定装置在连接第一部件和第二部件时，可以将套筒设于第一部件，支撑柱依次穿过设于第二部件上的第二过孔和设于第一部件上的第一过孔后可以插入套筒内，限位片被挤压在套筒和支撑柱之间，并且，限位片和套筒之间通过凸起和卡槽连接，在套筒、限位片以及支撑柱的配合下，一方面限制了第一部件和第二部件之间发生相对活动，提高了两者的固定效果，另一方面，这种组合方式沿套筒的轴线方向上产生的附加作用力较小，避免了第一部件和第二部件之间的过度挤压，当第一部件和第二部件中的一者为散热器，另一者为待散热设备时，在上述固定装置的作用，可以降低芯片被压坏的风险。

可选的，所述支撑柱包括杆部和头部，所述杆部和所述头部连接形成T形结构，所述杆部被配置为依次穿过所述第二过孔和所述第一过孔并插入所述套筒内，所述头部被配置为设于所述第二过孔外，并抵接于所述第二部件的表面。

可选的，所述限位片包括第一片体和第二片体，所述第一片体被挤压于所述杆部与所述套筒之间，所述第二片体被挤压于所述头部与所述第二部件之间。

可选的，所述头部与所述杆部螺纹连接。

可选的，所述第二部件的表面设置有限位槽，所述第二片体卡设于所述限位槽内。

可选的，所述第二过孔的孔壁设置有凹槽结构和螺纹结构，且所述凹槽结构和所述螺纹结构交替设置，所述限位片位于所述第二过孔内的部分卡设于所述凹槽结构内，所述支撑柱通过所述螺纹结构与所述第二部件螺纹连接。

可选的，所述支撑柱包括螺纹段和光杆段，所述螺纹段的直径大于所述光杆段的直径，所述螺纹段与所述第二部件螺纹连接，所述光杆段插入所述套筒内；

所述限位片包括第一部分和第二部分，所述第一部分与所述螺纹段相接触，所述第二部分与所述光杆段相接触，且所述第一部分的厚度小于所述第二部分的厚度。

可选的，所述限位片的一部分朝向所述套筒弯曲形成所述凸起，所述套筒的表面设置有开孔，所述开孔形成所述卡槽。

可选的，所述第一部件和所述第二部件中的一者为散热器，另一者为待散热设备。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种固定装置的结构示意图；

图2为图1所示出的固定装置在安装过程中的效果图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种固定装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的第二部件中第二过孔的俯视图；

图5为本实用新型实施例提供的固定装置应用与散热器与待散热设备之间的组装示意图。

附图标记：

10-套筒；20-限位片；21-第一片体；22-第二片体；201-第一部分；202-第二部分；30-支撑柱；31-杆部；32-头部；301-螺纹段；302-光杆段；40-凸起；50-卡槽；60-第一部件；61-第一过孔；62-基板；70-第二部件；71-第二过孔；711-凹槽结构；712-螺纹结构；72-PCB板；80-芯片；90-导热垫；100-紧固件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种固定装置，用以解决现有技术中存在的散热器较重和预紧力较大的情况下，芯片容易被散热器压坏的问题。

如图1、图2、图3所示，该固定装置用于固定第一部件60和第二部件70，第一部件60设置有第一过孔61，第二部件70设置有第二过孔71；该固定装置包括套筒10、多个限位片20以及支撑柱30，套筒10和限位片20中的一者设置有凸起40，另一者设置有卡槽50，套筒10被配置为与第一部件60连接，并与第一过孔61连通；支撑柱30被配置为依次穿过第二过孔71和第一过孔61并插入套筒10内，且支撑柱30被配置为与第二部件70连接；限位片20介于套筒10与支撑柱30之间的间隙内，且凸起40卡设于卡槽50内。

通过上述固定装置连接第一部件60和第二部件70时，如图2所示，首先，可以将套筒10与第一部件60连接，并且，具体可以使套筒10的中心轴线与第一过孔61的中心轴线重合，此时，套筒10的内腔与第一过孔61连通；其次，将限位片20依次穿过设于第二部件70上的第二过孔71和设于第一部件60上的第一过孔61后插入套筒10内，限位片20的数量为多个，并且，这些限位片20均位于第一过孔61和第二过孔71的边缘处；再者，将支撑柱30依次穿过设于第二部件70上的第二过孔71和设于第一部件60上的第一过孔61后插入套筒10内，此时，限位片20被挤压在套筒10和支撑柱30之间，限位片20无法在套筒10与支撑柱30之间左右移动，同时，限位片20和套筒10之间通过凸起40和卡槽50连接，限位片20无法在套筒10内部上下移动，在限位片20的作用下，套筒10与支撑柱30能够实现相对固定，如此，在套筒10与第一部件60实现相对固定、套筒10与支撑柱30实现相对固定、支撑柱30与第二部件70实现相对固定的前提下，第一部件60和第二部件70能够实现相对固定。

该固定装置一方面限制了第一部件60和第二部件70之间发生相对活动，提高了两者的固定效果，另一方面，这种组合方式主要通过套筒10、限位片20以及支撑柱30两两相接触的部件之间的相互配合实现限位，沿套筒10的轴线方向上产生的附加作用力较小，可以避免安装后在第一部件60和第二部件70之间造成过度挤压。

由于限位片20插入套筒10内的部分与套筒10的内壁以及支撑柱30插入套筒10内的部分的外壁相互接触，因此，当支撑柱30插入套筒10内的部分为圆柱体时，限位片20插入套筒10内的部分为弧形的片体，套筒10为圆筒，当支撑柱30插入套筒10内的部分为方柱体时，限位片20插入套筒10内的部分为平面形的片体，套筒10为方形筒。

该固定装置中，第一部件60和第二部件70中的一者可以为散热器，另一者可以为待散热设备，即该固定装置可以应用于固定散热器和待散热设备，解决现有技术中存在的散热器较重和预紧力较大的情况下，芯片容易被散热器压坏的问题，除此之外，上述固定装置还可以应用于其它要求不会产生过度挤压的两个部件之间，例如，在医疗领域，应用于骨折后两部分的定位。

现以将该固定装置应用于散热器和待散热设备为例具体说明针对背景技术而言所产生的有益效果，其中，散热器和待散热设备的类型不限，散热器包括但不限于风冷散热器、单相液冷散热器、两相液冷冷板、单相浸没液冷散热器和两相浸没液冷沸腾片等不同的散热器形态，待散热设备包括但不限于交换机、服务器、无线路由器等通讯设备。

如图5所示，第一部件60为散热器，第二部件70为待散热设备，第一过孔61具体设于散热器的基板62上，并且，套筒10可以与基板62为一体结构，第二过孔71具体设于待散热设备的PCB板72上，为了避免第二过孔71变形，PCB板72上设置有铜柱，第二过孔71设于铜柱位置。

需要指出的是，芯片80为待散热设备中的发热元件，散热器在紧固件100的预紧力作用下固定于芯片80所在的PCB板72的表面，从而与待散热设备相对固定，同时，散热器通过导热垫90与芯片80接触，在紧固件100的预紧力作用下，导热垫90受压发生形变，并与散热器以及芯片80紧密贴合。该紧固件100包括但不限于弹簧螺钉，紧固件100在提供预紧力使散热器与待散热设备实现相对固定的同时会使芯片80表面受到压力，在适当的压力下，导热垫90受压发生形变，并与散热器以及芯片80紧密贴合，使散热器与芯片80之间的传热效率提高，然而，一旦压力过大，则芯片80容易受到损坏，而不同于上述紧固件，该固定装置在套筒10、限位片20以及支撑柱30的配合下，除了可以限制散热器与待散热设备之间发生相对活动之外，在垂直于芯片80表面的方向上对芯片80产生的附加作用力较小，避免了对芯片80造成过度挤压，如此，降低了芯片80被压坏的风险。

该固定装置可以单独使用，也可以与其它的连接方式组合使用，例如，在应用于散热器和待散热设备之间时，如图5所示，该固定装置可以与弹簧螺钉等紧固件100组合使用，在弹簧螺钉已提供适当的预紧力，使得散热器与待散热设备相对固定，并使导热垫发生适当的挤压变形从而与散热器以及芯片80紧密接触的情况下，固定装置可以在散热器与待散热设备之间进一步提高固定效果，减小散热器相对待散热设备的振动，进而降低由于散热器的振动对芯片80造成的冲击，同时，在芯片80在弹簧螺钉的作用下已经承受了一定的压力的情况下，该固定装置在垂直于芯片80表面的方向上对芯片80产生的附加作用力较小，能够有效保持散热器与芯片80之间的恒定间隙，避免对芯片80造成过度挤压，如此，降低了芯片80被压坏的风险。

以下对该固定装置的结构进行具体说明，如图1、图2、图3所示，支撑柱30包括杆部31和头部32，杆部31和头部32连接形成T形结构，杆部31被配置为依次穿过第二过孔71和第一过孔61并插入套筒10内，支撑柱30的杆部31在插入套筒10后挤压限位片20，使得限位片20贴近于套筒10的内壁，并使凸起40卡设于卡槽50内，避免凸起40从卡槽50中脱出；头部32被配置为设于第二过孔71外，并抵接于第二部件70的表面。

可选的，支撑柱30的杆部31可以与第二过孔71的孔壁螺纹连接，从而相对第二部件70固定，此时，支撑柱30的头部32与杆部31可以为一体结构，也可以为分体结构，并且，当两者为分体结构时，支撑柱30的头部32可以与杆部31螺纹连接，头部32具体可以为六角螺帽，通过拧紧头部32，能够使得头部32抵接于第二部件70的表面，另外，头部32的表面还可以设置有与螺丝刀等工具相适配的沟槽，以便于紧固或拆卸。除此之外，支撑柱30的头部32也可以和第二部件70通过紧固件连接，使得支撑柱30相对第二部件70固定。

继续参考图1、图2、图3，限位片20包括第一片体21和第二片体22，第一片体21被挤压于杆部31与套筒10之间，第二片体22被挤压于头部32与第二部件70之间。

第一片体21和第二片体22连接形成类似L型的结构，第一片体21与第二部件70之间的夹角受外力的影响可以发生变化，凸起40设于限位片20的第一片体21，在安装时，使限位片20的第一片体21依次穿过设于第二部件70的第二过孔71和设于第一部件60的第一过孔61后插入套筒10内，为了避免在将第一片体21插入套筒10的过程中，凸起40与套筒10的内壁之间发生干涉，可以将第一片体21与第二片体22之间的夹角设置为大于90度，在插入限位片20的过程中，凸起40远离套筒10的内壁，并且，插入后，凸起40与卡槽50未卡合；然后，将支撑柱30的杆部31通过同样的方法插入套筒10内，随支撑柱30的杆部31的插入，支撑柱30的杆部31对限位片20的第一片体21产生挤压，使得限位片20的第一片体21逐渐贴近套筒10的内壁，直至凸起40与卡槽50卡合。

限位片20的第二片体22位于第二过孔71外部，并被挤压于支撑柱30的头部32和第二部件70之间，可选的，支撑柱30的头部32与杆部31螺纹连接，通过拧紧头部32，可以使头部32挤压限位片20的第二片体22，从而提高限位片20的固定效果。

如此，一方面，限位片20的第一片体21受支撑柱30的杆部31的挤压作用贴近于套筒10的内壁，并通过凸起40和卡槽50的配合与套筒10之间实现相对固定，另一方面，限位片20的第二片体22受支撑柱30的头部32的挤压作用被压紧至第二部件70的表面，与支撑柱30之间实现相对固定。

该固定装置的结构简单，成本较低，利用限位片20在外力作用下可以发生弹性变形的特点实现了自锁限位，并且，后续可以拆卸并二次使用，进一步降低了成本。

可选的，第二部件70的表面设置有限位槽(未示出)，第二片体22设于限位槽内，限位槽对限位片20可以起到限位的作用，在将支撑柱30插入套筒10的过程中，可以避免限位片20沿第二过孔71的周向发生位移，从而避免凸起40与卡槽50发生错位。

支撑柱30在穿过第二过孔71时可以与第二过孔71的孔壁螺纹连接，从而与第二部件70实现相对固定，具体的，如图4所示，第二过孔71的孔壁表面设置有螺纹结构712，支撑柱30的外表面也设置有与之相匹配的螺纹结构712，支撑柱30可以通过螺纹结构712与第二部件70螺纹连接；同时，由于限位片20需要从第二过孔71中穿过，并且，限位片20具有一定的厚度，为了避免限位片20的设置使得支撑柱30与第二过孔71的孔壁之间产生较大的间隙，影响螺纹的配合，因此，除螺纹结构712外，第二过孔71的孔壁表面还设置有凹槽结构711，凹槽结构711和螺纹结构712交替设置，凹槽结构711可以容纳限位片20，这样，一方面能够保证在支撑柱30与第二过孔71的孔壁之间实现螺纹连接，另一方面，凹槽结构711可以对限位片20进行限位，使得在支撑柱30旋入套筒10的过程中，限位片20不会随支撑柱30发生转动，从而避免凸起40与卡槽50出现错位。

为了便于安装，如图3所示，支撑柱30包括螺纹段301和光杆段302，螺纹段301的直径大于光杆段302的直径，螺纹段301与第二部件70螺纹连接，光杆段302插入套筒10内；同时，限位片20包括第一部分201和第二部分202，第一部分201与螺纹段301相接触，第二部分202与光杆段302相接触，且第一部分201的厚度小于第二部分202的厚度。在安装支撑柱30的过程中，支撑柱30的光杆段302直接穿过设于第二部件70上的第二过孔71和设于第一部件60上的第一过孔61后插入套筒10内，支撑柱30的螺纹段301在穿过第二过孔71时，则需要不断旋转，螺纹段301的长度略大于第二过孔71的深度，随着螺纹段301的旋转，光杆段302继续插入套筒10内，并逐渐挤压限位片20，由于支撑柱30的光杆段302较细，为了保证在光杆段302的挤压下，限位片20与套筒10之间的凸起40和卡槽50能够卡合，因此，限位片20相应的设置了厚度不同的第一部分201和第二部分202，第一部分201较薄，第二部分202较厚，第一部分201与螺纹段301接触，第二部分202与光杆段302接触，最终，第二部分202贴近套筒10，并与套筒10之间通过凸起40和卡槽50卡合。

综合上文，螺纹段301和光杆段302为杆部31上的两部分，第一部分201与第二部分202为第一片体21上的两部分。

如图1、图2、图3所示，限位片20的一部分朝向套筒10弯曲形成凸起40，套筒10的表面设置有开孔，开孔形成卡槽50。限位片20在外力作用下可以发生弹性变形，通过使限位片20的一部分发生弯曲的方式形成凸起40，便于加工制作，同时，在套筒10的表面开设开孔形成卡槽50，也十分便捷。

通过以上描述可以看出，本实用新型实施例提供的固定装置中，在套筒、限位片以及支撑柱的配合下，一方面限制了第一部件和第二部件之间发生相对活动，提高了两者的固定效果，另一方面，这种组合方式沿套筒的轴线方向上产生的附加作用力较小，避免了第一部件和第二部件之间的过度挤压，当第一部件和第二部件中的一者为散热器，另一者为待散热设备时，在上述固定装置的作用，可以降低芯片被压坏的风险。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种固定装置，其特征在于，用于固定第一部件和第二部件，所述第一部件设置有第一过孔，所述第二部件设置有第二过孔；

所述固定装置包括套筒、多个限位片以及支撑柱，所述套筒和所述限位片中的一者设置有凸起，另一者设置有卡槽，所述套筒被配置为与所述第一部件连接，并与所述第一过孔连通；所述支撑柱被配置为依次穿过所述第二过孔和所述第一过孔并插入所述套筒内，且所述支撑柱被配置为与所述第二部件连接；所述限位片介于所述套筒与所述支撑柱之间的间隙内，且所述凸起卡设于所述卡槽内。

2.如权利要求1所述的固定装置，其特征在于，所述支撑柱包括杆部和头部，所述杆部和所述头部连接形成T形结构，所述杆部被配置为依次穿过所述第二过孔和所述第一过孔并插入所述套筒内，所述头部被配置为设于所述第二过孔外，并抵接于所述第二部件的表面。

3.如权利要求2所述的固定装置，其特征在于，所述限位片包括第一片体和第二片体，所述第一片体被挤压于所述杆部与所述套筒之间，所述第二片体被挤压于所述头部与所述第二部件之间。

4.如权利要求3所述的固定装置，其特征在于，所述头部与所述杆部螺纹连接。

5.如权利要求3所述的固定装置，其特征在于，所述第二部件的表面设置有限位槽，所述第二片体卡设于所述限位槽内。

6.如权利要求1～5任一项所述的固定装置，其特征在于，所述第二过孔的孔壁设置有凹槽结构和螺纹结构，且所述凹槽结构和所述螺纹结构交替设置，所述限位片位于所述第二过孔内的部分卡设于所述凹槽结构内，所述支撑柱通过所述螺纹结构与所述第二部件螺纹连接。

7.如权利要求6所述的固定装置，其特征在于，所述支撑柱包括螺纹段和光杆段，所述螺纹段的直径大于所述光杆段的直径，所述螺纹段与所述第二部件螺纹连接，所述光杆段插入所述套筒内；

所述限位片包括第一部分和第二部分，所述第一部分与所述螺纹段相接触，所述第二部分与所述光杆段相接触，且所述第一部分的厚度小于所述第二部分的厚度。

8.如权利要求1～5任一项所述的固定装置，其特征在于，所述限位片的一部分朝向所述套筒弯曲形成所述凸起，所述套筒的表面设置有开孔，所述开孔形成所述卡槽。

9.如权利要求1～5任一项所述的固定装置，其特征在于，所述第一部件和所述第二部件中的一者为散热器，另一者为待散热设备。